DE60005222T2

Hybrid wireless optical and radio frequency communication link

Abstract

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DE60005222T2, drawing sheet 1
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27 claims: 27 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method of communicating data in a Communication link (20), Which is a terrestrial clearance region (30) Between two stations (22. 24) At ends of the compound (20) extends, the method comprising the steps of:Communicate the data in an over a free-space optical path (26) Between the two stations (22. 24) Transmitted optical signal;Communicate control and status information in a more than a free-space RF path (28) Between the two stations (22. 24) transmitted radio frequency (RF) signal simultaneously with the transmission of of the optical signal containing the data;and Communicate the data and the control and status information in an outdoor space RF path (28) between the two stations (22. 24) sent RF signal, when the data is not in the optical signal through the optical path (26) transfer will. Verfahren zum Kommunizieren von Daten in einer Kommunikationsverbindung (20), die sich über einem terrestrischen Freiraumbereich (30) zwischen zwei Stationen (22, 24) an Enden der Verbindung (20) erstreckt, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Kommunizieren der Daten in einem über einen optischen Freiraumpfad (26) zwischen den zwei Stationen (22, 24) gesendeten optischen Signal;Kommunizieren von Steuer- und Zustandsinformation in einem über einen Freiraum-RF-Pfad (28) zwischen den zwei Stationen (22, 24) gesendeten Funkfrequenz-(RF-)Signal gleichzeitig mit der Übertragung des optischen Signals, das die Daten enthält;und Kommunizieren der Daten und der Steuer- und Zustandsinformation in einem im Freiraum-RF-Pfad (28) zwischen den zwei Stationen (22, 24) gesendeten RF-Signal, wenn die Daten nicht im optischen Signal über den optischen Pfad (26) übertragen werden.
  2. 2
    The method of claim 1, further comprising the following Step comprises:Communicating the RF signal, the control the and contains state information, continuously between stations (22. 24). Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Kommunizieren des RF-Signals, das die Steuer- und Zustandsinformation enthält, kontinuierlich zwischen den Stationen (22, 24).
  3. 3
    The method of claim 1, further comprising the following comprising steps of:Choose of either the optical path (26) Or the RF path (28) for communicating the data based on the control and status information;and Communicating the data in the selected path. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Auswählen von entweder dem optischen Pfad (26) oder dem RF-Pfad (28) zum Kommunizieren der Daten basierend auf der Steuer- und Zustandsinformation;und Kommunizieren der Daten im ausgewählten Pfad.
  4. 4
    The method of claim 1, comprising the steps of comprising:Read a characteristic of the optical path (26) received optical signal;Selecting either the optical path (26) Or the RF path (28) For communicating the data based on the read characteristic of the optical signal;and Communicating the data in the selected path. Verfahren nach Anspruch 1, das die folgenden Schritte aufweist: Lesen einer Charakteristik des vom optischen Pfad (26) empfangenen optischen Signals;Auswählen von entweder dem optischen Pfad (26) oder dem RF-Pfad (28) zum Kommunizieren der Daten basierend auf der gelesenen Charakteristik des optischen Signals;und Kommunizieren der Daten im ausgewählten Pfad.
  5. 5
    A method according to claim 4, following the steps comprising:A read error occurred in the optical receiving the path (26) Communicated optical signal as the characteristic to choose the path;and Communicating the data in the RF path (28) on a read of an error for receiving the optical signal out. Verfahren nach Anspruch 4, das die folgenden Schritte aufweist: Lesen eines Fehlers zum Empfangen des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals als die Charakteristik zum Auswählen des Pfads;und Kommunizieren der Daten im RF-Pfad (28) auf ein Lesen eines Fehlers zum Empfangen des optischen Signals hin.
  6. 6
    The method of claim 4, further comprising the following comprising steps of:Read a power level of the optical path (26) Communicated optical signal as the characteristic to choose the path;and Communicating the data in the RF path (28) then that the power level of the optical path (26) communicated optical signal below a predetermined threshold level drops. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Lesen eines Leistungspegels des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals als die Charakteristik zum Auswählen des Pfads;und Kommunizieren der Daten im RF-Pfad (28) daraufhin, dass der Leistungspegel des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals unter einen vorbestimmten Schwellenpegel abfällt.
  7. 7
    The method of claim 6, wherein:the step for reading or detecting the power level of a received power level and a transmitted power level of the optical path (26) communicated optical signal as a combined characteristic to choose the path reads;and the data in the RF path (28) then communicated that the received power level of the optical drops signal below the predetermined threshold level and the transmitted power level of the optical signal at about a maximum threshold level. Verfahren nach Anspruch 6, wobei: der Schritt zum Lesen bzw. Erfassen des Leistungspegels einen empfangenen Leistungspegel und einen gesendeten Leistungspegel des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals als kombinierte Charakteristik zum Auswählen des Pfads liest;und die Daten im RF-Pfad (28) daraufhin kommuniziert werden, dass der empfangene Leistungspegel des optischen Signals unter den vorbestimmten Schwellenpegel abfällt und der gesendete Leistungspegel des optischen Signals bei etwa einem maximalen Schwellenpegel ist.
  8. 8
    The method of claim 4, further comprising the following comprising steps of:Read a transmission capacity of the optical path (26) communicated optical signal as the characteristic for selecting the path;and Communicating the data in the RF path (28) then, that the transmission capacity of the optical path (26) Communicated optical signal under a transmission capacity in the RF path (28) Communicated RF signal decreases. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Lesen einer Sendekapazität des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals als die Charakteristik zum Auswählen des Pfads;und Kommunizieren der Daten im RF-Pfad (28) daraufhin, dass die Sendekapazität des im optischen Pfad (26) kommunizierten optischen Signals unter eine Sendekapazität des im RF-Pfad (28) kommunizierten RF-Signals abfällt.
  9. 9
    The method of claim 4, further comprising the following Step comprises:Transmitting a synchronization optical signal through the optical path (26), while the data in the RF path (28) Are communicated. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Senden eines optischen Synchronisationssignals über den optischen Pfad (26), während die Daten im RF-Pfad (28) kommuniziert werden.
  10. 10
    The method of claim 9, further comprising the following comprising steps of:Including information of a characteristic of received synchronization signal in the control and status information;and Switching the communication of data from the RF path (28) to the optical path (26) Based on the information, the characteristics of the control and status information contained received synchronization signal describes. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Einschließen von Information einer Charakteristik des empfangenen Synchronisationssignals in der Steuer- und Zustandsinformation;und Umschalten der Kommunikation von Daten vom RF-Pfad (28) zum optischen Pfad (26) basierend auf der Information, die die Charakteristik des in der Steuer- und Zustandsinformation enthaltenen empfangenen Synchronisationssignals beschreibt.
  11. 11
    The method of claim 4, further comprising the following comprising steps of:Inclusion of information of the read Characteristic in the control and status information;and Switch the communication of the data from one path to the other path based on the read characteristic information stored in the control and status information is included. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Einschließen von Information der gelesenen Charakteristik in der Steuer- und Zustandsinformation;und Umschalten der Kommunikation der Daten von einem Pfad zum anderen Pfad basierend auf der gelesenen Charakteristikinformation, die in der Steuer- und Zustandsinformation enthalten ist.
  12. 12
    The method of claim 1, further comprising the following Step comprises:Adjusting the optical power level, wherein said optical signal through the optical path (26) Is sent by both stations (22. 24) To provide a received optical power level within a receiver-operating window between a predetermined maximum level and a predetermined to maintain minimum level. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Einstellen des optischen Leistungspegels, bei welchem das optische Signal über den optischen Pfad (26) gesendet wird, durch beide Stationen (22, 24), um einen empfangenen optischen Leistungspegel innerhalb eines Empfänger-Betriebsfensters zwischen einem vorbestimmten maximalen Pegel und einem vorbestimmten minimalen Pegel zu halten.
  13. 13
    The method of claim 1, further comprising the following Step comprises:Adjusting the optical power level, wherein said optical signal through the optical path (26) Is sent by both stations (22. 24), To about the same level. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Einstellen des optischen Leistungspegels, bei welchem das optische Signal über den optischen Pfad (26) gesendet wird, durch beide Stationen (22, 24), auf etwa denselben Pegel.
  14. 14
    The method of claim 13, further comprising the following comprising steps of:Transmitting optical power level synchronization information in between the two stations (22. 24) sent Control and status information;and Forming or setting of the same optical power level for each of the two stations (22. 24) Optical signal transmitted based on the optical power level synchronization information. Verfahren nach Anspruch 13, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Senden optischer Leistungspegel-Synchronisationsinformation in der zwischen den zwei Stationen (22, 24) gesendeten Steuer- und Zustandsinformation;und Bilden bzw. Einrichten desselben optischen Leistungspegels für das von jeder der zwei Stationen (22, 24) gesendete optische Signal basierend auf der optischen Leistungspegel-Synchronisationsinformation.
  15. 15
    The method of claim 14, further comprising the following comprising steps of:Generating the control and status information at the one station, the optical signal to the other station sends;and Lock in of setting information in the control and status information, indicating an amount by which the other station is the optical power level must define at what the other station, the optical signal sends to the one station. Verfahren nach Anspruch 14, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen der Steuer- und Zustandsinformation bei der einen Station, die das optische Signal zur anderen Station sendet;und Einschließen von Einstellinformation in der Steuer- und Zustandsinformation, die einen Betrag anzeigt, durch welchen die andere Station den optischen Leistungspegel einstellen muss, bei welchem die andere Station das optische Signal zu der einen Station sendet.
  16. 16
    The method of claim 15, further comprising the following Step comprises:Adjusting the optical power level, in which the other station transmits the optical signal to the one Station sends, according to the in the control and status information setting information contained. Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Einstellen des optischen Leistungspegels, bei welchem die andere Station das optische Signal zu der einen Station sendet, gemäß der in der Steuer- und Zustandsinformation enthaltenen Einstellinformation.
  17. 17
    The method of claim 15, further the following Step comprises:Adjusting the optical level, wherein the a station transmits the optical signal having the same amount, which is indicated by the setting information generated by the a station was created. Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Einstellen des optischen Pegels, bei welchem die eine Station das optische Signal sendet, mit demselben Betrag, der durch die Einstellinformation angezeigt wird, die durch die eine Station erzeugt wurde.
  18. 18
    The method of claim 1, further comprising the following comprising steps of:Choose of either the optical path (26) Or the RF path (28) for communicating the data based on an external control factor, of the stations (22. 24) Is supplied;and Communicating the data in the selected path. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Auswählen von entweder dem optischen Pfad (26) oder dem RF-Pfad (28) zum Kommunizieren der Daten basierend auf einem externen Steuerfaktor, der zu den Stationen (22, 24) zugeführt wird;und Kommunizieren der Daten im ausgewählten Pfad.
  19. 19
    Hybrid wireless optical and radio frequency (RF) communication link (20) For communicating data between a first station (22) And a second station (24), Wherein the first station (22) And the second station (24) The data on respective first (32) And second (34) Input / output (I / O) signal paths receives and outputs which communication link comprises:a free-space optical link portion comprising a first optical transceiver (56) At the first station (22) And a second optical transceiver (64) At the second station (24) for transmitting and receiving an optical signal therebetween;and a free-space RF link portion in parallel with the optical Connecting part, which RF link portion includes a first RF transceiver (58) At the first station (22) And a second RF transceiver (66) At the second station (24) for transmitting and receiving an RF signal therebetween;in which the RF signal control and status information for controlling the operation the optical transceiver (56. 64) And the RF transceiver (58. 66) Communicates and simultaneously with the the optical signal is transmitted, when the optical signal communicates the data, and wherein the RF signal the data and control and status information communicating, when the optical signal does not communicate the data. Hybride drahtlose optische und Funkfrequenz(RF-)Kommunikationsverbindung (20) zum Kommunizieren von Daten zwischen einer ersten Station (22) und einer zweiten Station (24), wobei die erste Station (22) und die zweite Station (24) die Daten über jeweilige erste (32) und zweite (34) Eingangs/Ausgangs-(I/O-)Signalpfade empfängt und ausgibt, welche Kommunikationsverbindung folgendes aufweist: einen optischen Freiraum-Verbindungsteil, der einen ersten optischen Transceiver (56) bei der ersten Station (22) und einen zweiten optischen Transceiver (64) bei der zweiten Station (24) zum Senden und Empfangen eines optischen Signals dazwischen aufweist;und einen Freiraum-RF-Verbindungsteil parallel zu dem optischen Verbindungsteil, welcher RF-Verbindungsteil einen ersten RF-Transceiver (58) bei der ersten Station (22) und einen zweiten RF-Transceiver (66) bei der zweiten Station (24) zum Senden und Empfangen eines RF-Signals dazwischen aufweist;wobei das RF-Signal Steuer- und Zustandsinformation zum Steuern der Operation der optischen Transceiver (56, 64) und der RF-Transceiver (58, 66) kommuniziert und gleichzeitig mit dem optischen Signal gesendet wird, wenn das optische Signal die Daten kommuniziert, und wobei das RF-Signal die Daten und die Steuer- und Zustandsinformation kommuniziert, wenn das optische Signal die Daten nicht kommuniziert.
  20. 20
    Communication link (20) according to claim 19, further comprising:a first switch (124) At the first station (22) Connected to the optical connecting part, the RF link portion and the first I / O signal path (32) is connected, wherein the first switch (124) the data between the first optical transceiver (56) and the first I / O signal path (32) Resulting in an active mode and the data between the first RF transceiver (58) And the first I / O signal path (32) resulting in a standby mode;and a second switch (131) At the first station (24) the optical to the connecting portion, the RF link portion and the second I / O signal path (34) is connected, said second switch (131) the data between the second optical transceiver (64) and the second I / O signal path (34) Resulting in an active mode and the data between the second RF transceiver (66) And the second I / O signal path (34) Resulting in a standby mode;and the first Switch (124) On the control and status information reacts to switch between the active mode and the standby mode. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 19, die weiterhin folgendes aufweist: einen ersten Schalter (124) bei der ersten Station (22), der mit dem optischen Verbindungsteil, dem RF-Verbindungsteil und dem ersten I/O-Signalpfad (32) verbunden ist, wobei der erste Schalter (124) die Daten zwischen dem ersten optischen Transceiver (56) und dem ersten I/O-Signalpfad (32) in einem aktiven Mode führt und die Daten zwischen dem ersten RF-Transceiver (58) und dem ersten I/O-Signalpfad (32) in einem Standby-Mode führt;und einen zweiten Schalter (131) bei der ersten Station (24), der mit dem optischen Verbindungsteil, dem RF-Verbindungsteil und dem zweiten I/O-Signalpfad (34) verbunden ist, wobei der zweite Schalter (131) die Daten zwischen dem zweiten optischen Transceiver (64) und dem zweiten I/O-Signalpfad (34) in einem aktiven Mode führt und die Daten zwischen dem zweiten RF-Transceiver (66) und dem zweiten I/O-Signalpfad (34) in einem Standby-Mode führt;und wobei der erste Schalter (124) auf die Steuer- und Zustandsinformation reagiert, um zwischen dem aktiven Mode und dem Standby-Mode umzuschalten.
  21. 21
    Communication link (20) according to claim 20, wherein:one of the first (56) Or the second (64) optical transceiver of the optical connector, a transmission status signal generated which indicates whether the optical link portion of the data can communicate effectively. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 20, wobei: einer von dem ersten (56) oder dem zweiten (64) optischen Transceiver des optischen Verbindungsteils ein Übertragungszustandssignal erzeugt, das anzeigt, ob der optische Verbindungsteil die Daten effektiv kommunizieren kann.
  22. 22
    Communication link (20) according to claim 21, wherein:the transfer state signal is included in the control and status information;and of the first switch (124) Responds to the transmission status signal, to switch between the active mode and the standby mode. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 21, wobei: das Übertragungszustandssignal in der Steuer- und Zustandsinformation enthalten ist;und der erste Schalter (124) auf das Übertragungszustandssignal reagiert, um zwischen dem aktiven Mode und dem Standby-Mode umzuschalten.
  23. 23
    Communication link (20) according to claim 20, wherein:one of the first (124) Or the second (134) Switch from the active mode to the standby mode in response switches to the absence of data transmitted via the optical connecting member. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 20, wobei: einer von dem ersten (124) oder dem zweiten (134) Schalter vom aktiven Mode zum Standby-Mode in Reaktion auf die Abwesenheit von Daten umschaltet, die über den optischen Verbindungsteil übertragen werden.
  24. 24
    Communication link (20) according to claim 20, wherein:the control and status information, a control token packet (36) Which between the first station (22) And the second station (24) about the RF link portion and backward transmitted downstream will and a power adjustment information (48. 50) contains;the Power adjustment information (48. 50) By sending of one of the first (56) Or the second (64) optical transceiver is generated;wherein the power setting information (48. 50) Indicating an amount by which the receiving other of said first (56) or the second (64) optical transceiver needs to change an optical transmission power level, wherein the receiving optical transceiver, the optical signal to should transmit the sending optical transceiver. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 20, wobei: die Steuer- und Zustandsinformation ein Steuer-Token-Paket (36) enthält, das zwischen der ersten Station (22) und der zweiten Station (24) über den RF-Verbindungsteil rückwärts und vorwärts übertragen wird und das eine Leistungseinstellinformation (48, 50) enthält;die Leistungseinstellinformation (48, 50) durch ein Senden von einem von dem ersten (56) oder dem zweiten (64) optischen Transceiver erzeugt wird;wobei die Leistungseinstellinformation (48, 50) einen Betrag anzeigt, um welchen der andere empfangende von dem ersten (56) oder dem zweiten (64) optischen Transceiver einen optischen Übertragungsleistungspegel ändern muss, bei welchem der empfangende optische Transceiver das optische Signal zum sendenden optischen Transceiver übertragen sollte.
  25. 25
    Communication link (20) according to claim 24, wherein:the receiving optical transceiver to a reception the optical adjustment information (48. 50), the in the control token packet (36) Is contained by changing the optical transmit power level responsive, in which the receiving optical transceiver transmits the optical signal or sends. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 24, wobei: der empfangende optische Transceiver auf einen Empfang der optischen Einstellinformation (48, 50), die im Steuer-Token-Paket (36) enthalten ist, durch Ändern des optischen Übertragungsleistungspegels reagiert, bei welchem der empfangende optische Transceiver das optische Signal überträgt bzw. sendet.
  26. 26
    Communication link (20) according to claim 25, wherein:the sending optical transceiver optical transmit power level, wherein the sending optical transceiver, the optical signal sends or transmits to the same Amount varies, by the power adjustment information (48. 50) displays which produced the sending optical transceiver. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 25, wobei: der sendende optische Transceiver den optischen Übertragungsleistungspegel, bei welchem der sendende optische Transceiver das optische Signal sendet bzw. überträgt, um denselben Betrag ändert, der durch die Leistungseinstellinformation (48, 50) angezeigt wird, welche der sendende optische Transceiver erzeugte.
  27. 27
    Communication link (20) according to claim 20, wherein:the first (124) And the second (131) Switches in active mode to work when the optical connecting part Data transfers;and of the first (124) And the second (131) Switch in standby mode operate when the optical link portion fails in the to transmit data. Kommunikationsverbindung (20) nach Anspruch 20, wobei: der erste (124) und der zweite (131) Schalter im aktiven Mode arbeiten, wenn der optische Verbindungsteil Daten überträgt;und der erste (124) und der zweite (131) Schalter im Standby-Mode arbeiten, wenn der optische Verbindungsteil darin fehlschlägt, die Daten zu übertragen.
Independent claims27